姬少奇,高子斌
(邯鄲供電公司,河北 邯鄲 056000)
電能計量裝置的綜合誤差由電流互感器(TA)的合成誤差、電壓互感器(TV)的合成誤差、電能表的誤差和電能表回路二次壓降引起的計量誤差組成[1]。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計及普查測試結(jié)果顯示,電能表回路二次壓降所引起的計量誤差最大。一般情況,上述前3項誤差在供用電設(shè)備選定之后,其計量誤差大小難以調(diào)整,而電能表回路二次壓降所引起的計量誤差,則可以通過一些技術(shù)改進措施予以降低。電能表回路二次壓降主要指的是電壓互感器至電能表之間,如電纜、端子接觸電阻、熔絲、中間繼電器接點等電壓降落的總和。在影響電能表回路二次壓降的各因素中,TV二次導(dǎo)線引起的壓降比較受重視,實際上由于TV二次回路保險老化產(chǎn)生的壓降也會對電能計量產(chǎn)生較大影響。
對邯鄲供電公司某變電站專線用戶電能表計量TV二次回路壓降進行現(xiàn)場測試,結(jié)果表明專線用戶電能表計量TV二次回路電壓降超標,超過TV二次回路電壓降允許的范圍0.2 V。DL/T 448 -2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中規(guī)定: Ⅰ、Ⅱ類用于貿(mào)易結(jié)算的電能計量裝置中電壓互感器二次回路電壓降應(yīng)不大于其額定二次電壓的0.2% ,其它電能計量裝置中電壓互感器二次回路電壓降應(yīng)不大于其額定二次電壓的0.5%[2]。
在對邯鄲供電公司某變電站進行TV二次側(cè)保險更換前,二次壓降現(xiàn)場測試誤差值如表1所示。
表1 TV二次壓降現(xiàn)場測試誤差值
實測二次電壓U/V比值差f/%相角差δ/(')年平均電量/kWh349回路UV相105.3-0.3412.3WV相105.1-0.83811 418.4350回路UV相105.5-0.3814.3WV相105.0-0.83422 640.4
系統(tǒng)TV二次壓降已遠遠超出規(guī)程要求的允許值0.2 V,由此引起的計量附加誤差εr為:
εr,349=0.5(fUV+fWV)+0.008 4(δWV-δUV)+0.289(fWV-fUV)tanφ-0.014 5(δUV-δWV)tanφ=-0.64%;εr,350=-0.69%。其中,tanφ為根據(jù)現(xiàn)場實際選取的功率因數(shù)。
從以上數(shù)據(jù)可看出,測試數(shù)據(jù)已嚴重超出規(guī)定限值,最終產(chǎn)生的負誤差均已接近或超過-1%,這使得整套計量裝置的計量精確度受到極大影響,電量大量漏計或流失。
a. 變電站TV鋪設(shè)的計量二次電壓電纜過長,截面過??;
b. TV二次電纜分接點阻值大,接線端子箱內(nèi)的端子排及導(dǎo)線銹蝕嚴重,導(dǎo)致端子排和導(dǎo)線間的接觸電阻增大;
c. 端子箱內(nèi)個別保險熔管的阻抗大,熔管與卡座的接觸部分銹蝕氧化,接觸電阻和電壓熔絲本身阻值大,導(dǎo)致熔管卡座上下樁頭電壓降增大[3]。
電壓互感器二次回路接線如圖1所示。
圖1 電壓互感器二次回路接線示意
由于TV二次側(cè)保險沒有更換,多數(shù)仍采用帶彈簧片的插接保險,運行時間長,必然引起彈簧片老化,接觸面氧化、腐蝕,最終導(dǎo)致保險接觸不良,接觸電阻過大,直接引起TV二次壓降增大,電能表負誤差運行。為減少電能計量裝置的綜合誤差,降低電壓互感器二次回路的電壓降,可采取如下措施:
a. 將公用電纜更換成計量專用電纜,部分變電站實現(xiàn)了TV二次繞組計量專用,改善了TV二次壓降帶來的負誤差。
b. 更換TV端子箱內(nèi)的熔絲,減小熔絲與卡座之間的接觸電阻及電壓熔絲本身的電阻。由于熔絲與卡座使用時間較長,部分熔絲與卡座接觸端面銹蝕,即使沒有銹蝕,其表面被氧化而生成一層金屬氧化膜,導(dǎo)致熔絲與卡座之間的接觸電阻增大。同時,電壓熔絲本身長時間的運行,熔絲逐漸揮發(fā),線徑變細,其阻值也不斷增大。如35 kV W相熔絲經(jīng)測量其阻值達到2.43 Ω,而通常1只新熔絲的阻值不會超過0.2 Ω。TV端子箱內(nèi)的熔絲與卡座之間的接觸電阻及電壓熔絲本身的阻值增大,必然導(dǎo)致熔絲上下樁頭的電壓降增大,經(jīng)現(xiàn)場測定,部分熔絲上下樁頭的電壓降甚至達到194.60 mV,接近整個二次回路電壓降的允許值200 mV。
在此次改造中將變電站內(nèi)35 kV TV二次保險更換為RT18-32型接觸緊密、低損耗型保險,從根本上解決了該問題。更換保險后測試數(shù)據(jù)如下。
349回路TV二次導(dǎo)線壓降:
ΔUUV≈0.4 V,ΔUWV≈0.36 V;350回路TV 二次導(dǎo)線壓降:ΔUUV≈0.45 V,ΔUWV≈0.45 V。由此引起的349回路TV計量誤差εr,349=-0.3%;350回路TV計量誤差εr,350=-0.32%。
由上述數(shù)據(jù)可知,349回路更換保險前、后誤差值=-0.64%-(-0.3%)=-0.34%;350回路更換保險前、后誤差值=-0.69%-(-0.32%)=-0.37%。更換保險挽回損失電量=更換保險前、后誤差差值×年平均電量,因此,349回路挽回損失電量=0.003 4 ×11 418.4=38.82(萬kWh),350回路挽回損失電量=0.003 7 ×2 640.4=9.77(萬kWh),該變電站8路出線年平均挽回電量約100萬kWh。
專線用戶電能表計量TV二次回路經(jīng)過改造,電壓降有較大幅度的下降,但仍需要加強專線用戶電能表計量TV二次回路的維護。
a. 加強專線用戶電能表計量TV二次回路的巡查,主要巡查TV端子箱內(nèi)的二次保險的接觸是否牢固可靠。
b. 每月要對專用計量TV的電壓熔絲上下樁頭的電壓降以及電壓切換繼電器的接點的電壓降進行測量,其上、下樁頭的電壓降不得超過15 mV,如果更換成空氣小開關(guān),其上、下樁頭的電壓降不得超過10 mV。
c. 每年更換1次專線用戶電能表計量TV的二次保險。
d. 為及時發(fā)現(xiàn)TV 二次壓降的變化情況對超差的回路進行測量。對于35 kV 及以上的TV 二次回路,應(yīng)每年測量1 次;35 kV 以下的TV 二次回路,應(yīng)每2年測量1 次[3]。
在實際電能計量管理中,除了對互感器、電能表等計量器具進行重點考核之外,還要對互感器的二次回路進行必要的檢測,尤其要重視容易忽視的環(huán)節(jié)。只有這樣,才能保證整個計量系統(tǒng)計量準確,不致出現(xiàn)短板效應(yīng),進而造成資源的浪費或電能的流失,影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1] 陳向群.電能計量技能考核培訓(xùn)教材[M].北京:中國電力出版社,2003.
[2] DL/T 5202-2004,電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].
[3] 蔣 怡.TV二次壓降對電能計量的影響[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2006,24(增刊):11-13.